加筋高陡边坡离心模型试验与数值模拟
2014-11-13徐丽珊龚壁卫俞武华
长江科学院院报 2014年3期
李 波,徐丽珊,龚壁卫,俞武华
(1.长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉 430010;2.中交第二航务工程勘察设计院有限公司,武汉 430071)
1 研究背景
加筋土技术通过在土体内铺设或掺加土工合成材料来改善土体强度,因其具有美观、安全性高、施工方便、抗震性能高等优点,已成为高陡边坡设计的主要结构形式之一[1]。但加筋边坡设计理论和设计方法尚未成熟,无法准确分析加筋边坡的变形和破坏机理。离心模拟技术通过高速旋转的离心场模拟重力场,在研究重力作用占主导作用的边坡问题中具有独特的优势。目前,国内外诸多学者已开展了加筋边坡离心模型试验,并进一步与数值分析方法进行对比验证。
离心模型试验与数值模拟相结合的分析方法更利于研究高陡加筋边坡的加筋机理。介玉新等[2]研究表明加筋能明显提高边坡稳定性,改变土体受力破坏性质,素土的破坏往往是突发性的,而加筋土的破坏是渐进的。章为民等[3]研究了加筋挡墙的破坏形式和破坏机理,表明加筋土挡墙的破坏面近似对数螺旋线,建议在计算分析中采用0.3H型破坏面。胡小明等[4]得到挡墙的高度与填土压实度成正比关系,墙后填土的潜在滑裂面始于墙角或错台,自下而上一直发展到坡顶距墙顶点约0.2H处,滑裂面呈对数螺旋线。张嘎等[5]认为土工织物加筋可有效抑制土坡中出现的应力集中,改变土坡破坏形式,增强土体的整体稳定性。国外许多学者也开展了类似的离心模型试验[6-8]。……
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